The asymmetric particle population density method for simulation of coupled noisy oscillators
The asymmetric particle population density method for simulation of coupled noisy oscillators
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耦合噪声振子模拟的非对称粒子群密度法
DOI：
10.1016/j.jcp.2023.112157
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发表时间：
2023
影响因子：
4.1
通讯作者：
Forger, Daniel B.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang, Ningyuan;Forger, Daniel B.
许多生物现象可以用个体单位群体的集体活动来模拟。模拟这种系统的一种常用策略，即人口密度法，是取宏观极限并跟踪人口密度函数。在此，我们开发了非对称粒子种群密度（APPD）方法，该方法可以有效和准确地模拟具有复杂行为的种群，这是以前基于种群密度的方法无法实现的。APPD方法非常适合并行实现。该方法能够准确再现抑制耦合诱导聚类和噪声诱导发射等复杂宏观行为，且速度快于直接模拟。我们将该方法的性能与直接蒙特卡罗模拟进行了比较，并通过将其应用于具有一系列挑战性场景的霍奇金-赫胥黎模型来验证其准确性。
Many biological phenomena can be modeled by the collective activity of a population of individual units. A common strategy for simulating such a system, the population density approach, is to take the macroscopic limit and track a population density function. Here, we develop the asymmetric particle population density (APPD) method that efficiently and accurately simulates populations with complex behaviors that are infeasible for previous population density-based methods. The APPD method is well-suited for a parallel implementation. Our method can accurately reproduce complex macroscopic behaviors such as inhibitory coupling-induced clustering and noise-induced firing while being faster than the direct simulation. We compare the method's performance against direct Monte-Carlo simulation and verify its accuracy by applying it to the well-studied Hodgkin-Huxley model with a range of challenging scenarios.
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DOI：
10.1137/s1064827503425286
发表时间：
2005
期刊：
SIAM J. Sci. Comput.
影响因子：
--
作者：
L. Rossi
通讯作者：
L. Rossi
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DOI：
--
发表时间：
2002
期刊：
影响因子：
--
作者：
S. Mas
通讯作者：
S. Mas
影响因子：
2.5
作者：
Sanger, TD
通讯作者：
Sanger, TD
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5.4
作者：
Wang, Ningyuan;Forger, Daniel B.
通讯作者：
Forger, Daniel B.
DOI：
--
发表时间：
2004
期刊：
影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
E. Rivoalen